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CN111886713B - 分隔构件和电池组 - Google Patents

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Abstract

避免在分隔构件与单电池之间形成间隙。一种分隔构件，其具有厚度方向和与该厚度方向正交的面方向，且用于在该厚度方向上分隔单电池间、或分隔单电池与除单电池以外的构件，所述分隔构件包含：隔热材料；和，辅助构件，其在该面方向上与该隔热材料相邻地配置、且用于限制该厚度方向上的收缩范围，该辅助构件的密度相对于该隔热材料的密度之比为0.50～6.0。

Description

分隔构件和电池组
技术领域
本发明涉及分隔构件和电池组。
背景技术
以往，关于包含搭载于车辆、船舶等移动体的二次电池(也称为单电池)的电池组件，研究了多种使用弹性构件作为配置于单电池间的分隔构件、或作为分隔构件的一部分的以下技术。
例如，有如下二次电池组件：其在单电池间配置有：能允许单电池的膨胀且适当地维持对各单电池施加的面压的缓冲板(例如专利文献1)。另外，为了抑制对相邻的单电池单元的导热、有效地向散热空间散热，有如下电池组：其在单电池单元间配置有：以弯曲模量高的树脂构件为基材的导热构件(例如专利文献2)。另外，有如下二次电池组件：其具有使电极组的正极和负极与电池容器之间绝缘、且吸收振动的绝缘构件(例如专利文献3)。进而，为了电池的温度控制，公开了使用隔热材料的技术(例如专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-157747号公报
专利文献2：日本特开2011-108617号公报
专利文献3：日本特开2013-219027号公报
专利文献4：美国专利第6146783号说明书
发明内容
发明要解决的问题
包含多个单电池、和用于分隔单电池间的分隔构件的电池组中，多个单电池之一发生异常放热的情况下(此处是指，“构成单电池的电极、构成电解液等的化学物质的一部分和/或全部在单电池内部边伴有放热边引起分解反应，从而单电池的温度上升，单电池的一部分和/或整个区域成为200℃以上的情况”)，认为，将来自该异常放热了的单电池的热隔着分隔构件传递至未发生异常放热的单电池。构成电池组的多个单电池例如有时沿厚度方向排列，且在对厚度方向施加了压力的状态下被收纳于壳体。上述情况下，成为对夹持于单电池间的分隔构件、配置于单电池与除单电池以外的构件之间的分隔构件也施加压力的状态。分隔构件受到将单电池收纳于壳体时的限制压力而被压缩。另外已知，由于单电池成为充电、高温而发生膨胀。上述情况下，会对分隔构件施加进一步的压力。分隔构件随着压力的增大而变得进一步被压缩。
另一方面，单电池由于放电而收缩，但上述情况下，对分隔构件的压力会被缓和。根据本发明人等的研究，可知：由于该放电所产生的收缩而分隔构件无法恢复至原来的状态，有时产生在分隔构件与二次电池之间形成间隙的问题。如此如果在分隔构件与二次电池之间产生间隙，则掺入至该间隙的空气作为隔热层发挥作用，二次电池与分隔构件之间适当的热移动被妨碍，作为其结果，可知：有时产生隔着分隔构件的导热性降低的问题。
专利文献1～3等现有技术所涉及的分隔构件出于单电池与分隔构件的缓冲、单电池的散热、振动的抑制等的目的，成为包含弹性构件(缓冲板、树脂构件、绝缘构件等)的构成。因此还没有认识到在单电池收缩的情况下，有在单电池与分隔构件之间形成间隙而密合性降低的问题。另外，专利文献4中，为了电池的温度控制而使用隔热材料，但在使用这样的隔热材料的情况下，没有设想是在施加高限制压力的情况下使用，未进行用于其的对策。
本发明的目的在于，提供：能避免在分隔构件与单电池之间形成间隙的情况的分隔构件和电池组。
用于解决问题的方案
本发明的方式为以下的分隔构件和电池组。
[1]一种分隔构件，其具有厚度方向和与该厚度方向正交的面方向，且用于在该厚度方向上分隔单电池间、或分隔单电池与除单电池以外的构件，
所述分隔构件包含：
隔热材料；和，
辅助构件，其在该面方向上与该隔热材料相邻地配置、且用于限制该厚度方向上的该隔热材料的收缩范围，
该辅助构件的密度相对于该隔热材料的密度之比为0.50～6.0。
[2]根据[1]所述的分隔构件，其中，从前述厚度方向俯视前述隔热材料和前述辅助构件的情况下，前述辅助构件的面积相对于前述隔热材料的面积之比为0.020～1.0。
[3]根据[1]或[2]所述的分隔构件，其中，前述隔热材料的密度为0.23～1.1g/cm3。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的分隔构件，其中，前述辅助构件的密度为0.30～2.0g/cm3。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的分隔构件，其中，从前述厚度方向俯视前述隔热材料和前述辅助构件的情况下，前述隔热材料的形状为长方形，且前述辅助构件配置于沿着前述长方形的对置的2边的位置、沿着前述长方形的3边的位置、沿着前述长方形的4边的位置、和前述长方形的4角的位置中的任意位置。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的分隔构件，其中，前述隔热材料由包含能保持液体的多孔体的材料形成。
[7]根据[6]所述的分隔构件，其中，前述多孔体包含纤维质和颗粒中的至少一者。
[8]根据[1]至[7]中任一项所述的分隔构件，其中，具有用于收纳前述隔热材料和前述辅助构件的外饰体。
[9]根据[8]所述的分隔构件，其中，前述外饰体为金属箔与树脂的层压体。
[10]根据[9]所述的分隔构件，其中，前述金属箔为选自铝箔、铜箔、锡箔、镍箔、不锈钢箔、铅箔、锡铅合金箔、青铜箔、银箔、铱箔和磷青铜中的至少一者。
[11]根据[9]或[10]所述的分隔构件，其中，前述树脂为热塑性树脂。
[12]一种电池组，其具备：多个单电池；隔热材料；和，辅助构件，其与该隔热材料相邻地配置、且用于限制该厚度方向上的该隔热材料的收缩范围，
该辅助构件的密度相对于该隔热材料的密度之比为0.50～6.0。
[13]根据[12]所述的电池组，其中，从厚度方向俯视前述隔热材料和前述辅助构件的情况下，前述辅助构件的面积相对于前述隔热材料的面积之比为0.020～1.0。
[14]根据[12]或[13]所述的电池组，其中，前述隔热材料的密度为0.23～1.1g/cm3。
[15]根据[12]至[14]中任一项所述的电池组，其中，前述辅助构件的密度为0.30～2.0g/cm3。
[16]根据[12]至[15]中任一项所述的电池组，其中，从前述厚度方向俯视前述隔热材料和前述辅助构件的情况下，前述隔热材料的形状为长方形，且前述辅助构件配置于沿着前述长方形的对置的2边的位置、沿着前述长方形的3边的位置、沿着前述长方形的4边的位置、和前述长方形的4角的位置中的任意位置。
[17]根据[12]至[16]中任一项所述的电池组，其中，前述隔热材料由包含能保持液体的多孔体的材料形成。
[18]根据[17]所述的电池组，其中，前述多孔体包含纤维质和颗粒中的至少一者。
[19]根据[12]至[17]中任一项所述的电池组，其中，具有用于收纳前述隔热材料和前述辅助构件的外饰体。
[20]根据[19]所述的电池组，其中，前述外饰体为金属箔与树脂的层压体。
[21]根据[20]所述的电池组，其中，前述金属箔为选自铝箔、铜箔、锡箔、镍箔、不锈钢箔、铅箔、锡铅合金箔、青铜箔、银箔、铱箔和磷青铜中的至少1者。
[22]根据[20]或[21]所述的电池组，其中，前述树脂为热塑性树脂。
发明的效果
根据本发明的分隔构件和电池组，可以避免在分隔构件与单电池之间形成间隙的情况。
附图说明
图1示出实施方式的分隔构件的构成例。
图2为用A-A线切断图1所示的分隔构件时的剖视图。
图3为对分隔构件所受到的压力进行说明的图。
图4为示出辅助构件的配置例的图。
图5为示出辅助构件的另一配置例的图。
图6为示例隔热材料比辅助构件不易变形的情况的图。
图7为示例隔热材料比辅助构件容易变形的情况的图。
图8为示出单电池的一例。
图9为图8所示的单电池的主视图。
图10为图8所示的单电池的侧视图。
图11为示出电池组的一例的俯视图。
图12为在拆下了近前侧的侧板的状态下示意性示出图11所示的电池组的侧面的侧视图。
具体实施方式
以下，对本发明进行说明。以下的附图所示的实施方式的说明为示例，本发明不限定于以下所示的实施方式的构成。
〔分隔构件〕
本发明的分隔构件为具有厚度方向和与该厚度方向正交的面方向、且用于在该厚度方向上分隔单电池间、或分隔单电池与除单电池以外的构件的分隔构件，所述分隔构件包含：隔热材料；和，辅助构件，其在该面方向上与该隔热材料相邻地配置、且用于限制该厚度方向上的该隔热材料的收缩范围，该辅助构件的密度相对于该隔热材料的密度之比为0.50～6.0。
本发明的分隔构件通过包含上述隔热材料和辅助构件，从而制造电池组时受到限制压力的情况下、受到单电池的膨胀所产生的压力而被压缩后，由于单电池的收缩而压力被缓和的情况下，可以确保隔热材料的恢复性。即，本发明的分隔构件可以抑制与单电池的密合性的降低，可以避免与单电池之间形成间隙的情况。由此，本发明的分隔构件可以抑制导热性的降低。
图1示出本发明的分隔构件的构成例。图1中示出分隔构件1的主视图。
图2示出沿A-A线切断图1所示的分隔构件时的右侧面侧的截面。
图1和图2的例中，分隔构件1具备具有高度方向(H)、宽度方向(W)和厚度方向(D)的平板状、或者片状的整体形状。分隔构件1具有厚度方向(D)和与厚度方向(D)正交的面方向(P)。面方向(P)包括：上述高度方向(H)和宽度方向(D)；和，位于高度方向(H)和宽度方向(D)之间的多个倾斜方向。
分隔构件1是在其厚度方向(D)上为了分隔构成上电池组的单电池间、或分隔单电池与除单电池以外的构件而使用的。分隔构件1具有：隔热材料110、辅助构件130、和用于收纳前述隔热材料110的外饰体120。外饰体120是选择性的。
〔隔热材料〕
隔热材料优选使用其密度为0.23～1.1g/cm3者。隔热材料的密度如果为上述下限值以上，则在内部空隙具有较多的空气层，因此，隔热性变得良好，故优选。另一方面，隔热材料的密度如果为上述上限值以下，则压缩时的变形量变小，故优选。另外，从这些观点出发，隔热材料的密度更优选0.25g/cm3以上、进一步优选0.28g/cm3以上，另一方面，更优选1.0g/cm3以下、进一步优选0.90g/cm3以下。
另外，隔热材料110具体而言优选由包含多孔体的材料形成。通过采用多孔体，从而分隔构件包含液体的情况下，可以适合地保持液体，因此，使分隔构件1内的液体的分布容易成为期望的状态。多孔体包含纤维质(也称为纤维状无机物)和颗粒(也称为粉末状无机物)。
纤维质(纤维状无机物)例如优选为选自由纸、棉片、聚酰亚胺纤维、芳族聚酰胺纤维、聚四氟乙烯(PTFE)纤维、玻璃纤维、岩棉、陶瓷纤维和生物体降解性无机纤维组成的组中的至少1者，它们之中，特别优选选自玻璃纤维、岩棉、陶瓷纤维和生物体降解性无机纤维中的至少1者。陶瓷纤维为主要由二氧化硅和氧化铝形成的纤维(二氧化硅：氧化铝＝40：60～0：100)，具体而言，可以使用二氧化硅·氧化铝纤维、富铝红柱石纤维、氧化铝纤维。
另外，颗粒(粉末状无机物)例如优选为选自由二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒、硅酸钙、粘土矿物、蛭石、云母、水泥、珠光体、气相二氧化硅和气凝胶组成的组中的至少1者，它们之中，特别优选选自二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒、硅酸钙和蛭石中的至少1者。硅酸钙的种类中，优选Zonotolite、雪硅钙石、硅灰石、白硅钙石，特别优选的是白硅钙石。具有花瓣状结构的白硅钙石发生压缩变形时也保持多孔结构，因此，保水性优异。粘土矿物主要为硅酸镁(包含滑石、海泡石)、蒙脱石、高岭石。
需要说明的是，隔热材料110的整体可以由多孔体形成。以下的说明中，隔热材料110整体由多孔体形成，液体被保持于多孔体所具有的空洞内。隔热材料110优选具有弹性使其能应对压力。即，隔热材料110通过具有弹性，从而受到限制压力或单电池的膨胀所产生的压力而被压缩，由于单电池的收缩而来自单电池的压力得到缓和时，会复原。因此，隔热材料110可以维持与单电池或除单电池以外的构件的密合状态。
〔液体〕
本发明的分隔构件或本发明的电池组中，使用前述能保持液体的多孔体的情况下，作为使用的液体，优选常压下的沸点为80℃以上且250℃以下的液体，进一步优选常压下的沸点为100℃以上且150℃以下的液体。液体除水之外，例如优选还包含选自由醇类、酯类、醚类、酮类、烃类、氟系化合物和有机硅系油组成的组中的至少1者。它们可以仅使用1种，也可以以2种以上的混合物的形式使用。液体可以包含：用于赋予防冻性的物质(防冻剂)、防腐剂、pH调节剂等添加物。通过赋予防冻性，从而能避免由于伴有冷冻的膨胀而外饰体破损的情况。另外，通过添加pH调节剂，从而由于自粉末状无机物溶出的成分等而液体的pH发生变化，可以降低粉末状无机物、外饰体、液体(水)本身发生变质的可能性。液体中包含的成分不限定于此，可以根据需要追加。
〔外饰体〕
外饰体120以密封状态收纳液体和隔热材料110。作为外饰体120，例如可以应用树脂、金属制的薄膜、片。例如，使用层叠有金属与树脂的薄膜、片，将保持有液体的隔热材料进行层压时，在得到高的耐热性和强度的方面优选。作为用于上述层压的、具有金属与树脂的层叠结构的层压体，优选应用包含树脂层、金属层、树脂密封剂层的3层以上的层压体。金属例如为铝箔、铜箔、锡箔、镍箔、不锈钢箔、铅箔、锡铅合金箔、青铜箔、银箔、铱箔和磷青铜箔等。特别优选铝箔、铜箔、镍箔，进一步优选铝箔。金属优选从上述列举的示例中选择至少1者。
另外，作为树脂，可以使用热固性树脂和热塑性树脂中的至少一者。尤其优选使用热塑性树脂。作为树脂，例如可以举出：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、亚克力、环氧树脂、聚氨酯、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚碳酸酯、芳族聚酰胺等。特别优选选自聚丙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少1者。
外饰体120的厚度没有特别限定，例如为5μm～200μm。上述层叠体的情况下，可以使金属箔为3μm～50μm、树脂层为2μm～150μm。由此，可以发挥金属箔的耐热性和低水蒸气透过性，且利用树脂可以改善密封性。
另外，外饰体120利用热熔接、粘接等将2个外饰体的周缘部以环状接合，从而隔热材料110被密封(封固)于外饰体120内。或者，也可以使1个外饰体弯折并利用热熔接、粘接等使其周缘部接合，将液体和隔热材料110密封(封固)。外饰体120优选具有挠性(弹性)，但也可以有不具有挠性的情况。
图1所示的例子中，外饰体120中设有封固其周缘部的封固部120a，隔热材料110通过基于封固部120a的密闭而被收纳在形成于外饰体120的内部空间111。图1所示的例子中，在内部空间111中，在封固部120a与隔热材料110之间设有间隙120b。换言之，内部空间111在分隔构件1的正面的俯视下包含：外饰体120与隔热材料110重叠的第1区域S1、和外饰体120与隔热材料110不重叠的第2区域S2。但未必需要间隙120b。间隙120b在其中不存在流体(气体和液体)的情况下，可以成为外饰体120的内表面彼此接触的状态。需要说明的是，本发明中，内部空间111的体积被定义为内部空间111的面积与隔热材料110的厚度之积。另外，隔热材料110的配置未必为内部空间111的中央，另外，未必相对于外饰体为平行。
〔辅助构件〕
辅助构件130是用于在由于单电池的膨胀而分隔构件1被压缩、由于单电池的收缩等而压力被缓和时确保隔热材料110的恢复性。辅助构件130优选具有不同于隔热材料110的弹性模量。即，辅助构件130与隔热材料110的弹性模量不同，从而可以限制隔热材料110的收缩范围，抑制对隔热材料110的过度的压缩。辅助构件130在分隔构件1的面方向上与隔热材料110相邻地配置。“相邻”是指，隔热材料110与辅助构件130邻近，包括隔热材料110与辅助构件130接触的情况、接近的情况(不接触的情况)。另外，“相邻”中还包括：在隔热材料110与辅助构件130之间夹设其他构件的情况。另外，在面方向上，除辅助构件配置于隔热材料的周围的情况之外，也有时以辅助构件被隔热材料所包围的状态配置。另外，也可以有如下情况：辅助构件130的一部分或全部在分隔构件1的厚度方向上与隔热材料110重叠。
在来自单电池的压力被缓和的情况下确保恢复性的方面，辅助构件130例如优选为橡胶等弹性构件。作为橡胶，例如使用硅橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯橡胶、丁基橡胶、乙烯/丙烯橡胶等橡胶系材料。辅助构件130只要为具有弹性、且通过压力而变形的材料就不限定于橡胶系材料。
(分隔构件所受到的压力)
图3为对分隔构件所受到的压力进行说明的图。P1示出在设置前的单电池间配置有分隔构件1的状态。设置前的分隔构件1的膜厚(分隔构件的厚度方向的长度)设为d。P2示出设置电池组时，分隔构件1从单电池在厚度方向上受到了规定的限制压力的状态。分隔构件1通过限制压力而在厚度方向上被压缩，膜厚成为d-Δd。P3示出单电池由于充电而膨胀，分隔构件1在限制压力的基础上还受到了单电池的膨胀所产生的压力的状态。分隔构件1从S2的状态进一步被压缩，膜厚成为d-Δd-Δx。
单电池由于充电而膨胀后，进行放电，从而收缩。因此，分隔构件1的来自单电池受到的压力被缓和。分隔构件1的来自单电池受到的压力被缓和的情况下，如果自被压缩而膜厚减少的状态没有恢复，则在与单电池之间形成间隙，单电池间的热阻力增大。因此，对于分隔构件1，外压被缓和的情况下，通过配置具有弹性模量不同于隔热材料110的辅助构件130，从而确保恢复性。
(辅助构件的配置)
利用图4和图5，对辅助构件130在分隔构件1的面方向上与隔热材料110相邻地配置的例子进行说明。图4为示出辅助构件130的配置例的图。图4示出从厚度方向俯视分隔构件1的图和以B-B线切断时的剖视图。图4所示的分隔构件1在面方向上、在隔热材料110的对置的2边配置有辅助构件130。另外，如剖视图中所示那样，辅助构件130与隔热材料110一起内包于外饰体120。
图5为示出辅助构件的另一配置例的图。图5示出从厚度方向俯视分隔构件1的图和以C-C线切断时的剖视图。图5所示的分隔构件1在面方向上、在隔热材料110的周围配置有辅助构件130。另外，如剖视图中所示那样，辅助构件130配置在用于内包隔热材料110的外饰体120的外部。
辅助构件130如上述，可以内包于外饰体120，也可以配置在外饰体120的外部。另外，从厚度方向俯视前述隔热材料和前述辅助构件的情况下，前述隔热材料的形状为长方形，且可以配置沿着前述长方形的对置的2边的位置、沿着前述长方形的3边的位置、沿着前述长方形的4边的位置、和前述长方形的4角中的任意位置。即，不限定于如下例子：辅助构件130的配置如图4所示那样，沿隔热材料110的对置的2边配置，或如图5所示那样，平面矩形环状的辅助构件130配置于隔热材料110的周围。另外，辅助构件130在分隔构件1的面方向上可以沿隔热材料110的3边以U字状配置。另外，作为辅助构件130，1个或多个构件可以相邻地配置在隔热材料110的各边或4角。进而，辅助构件130可以配置于在隔热材料110的厚度方向上开口的1个以上的孔中。上述长方形为矩形的一例。
(密度比)
本发明的分隔构件和后述的本发明的电池组中，辅助构件130的密度相对于隔热材料110的密度之比(以下，也称为密度比)为0.50～6.0。密度比变得低于0.50时，辅助构件130与隔热材料110相比大幅压缩变形。上述情况下，相对于外压对隔热材料110施加过度的载荷，隔热材料110的压缩后的恢复性降低。因此，隔热材料110与单电池等的密合性降低，形成间隙，单电池间的热阻力增大。另一方面，密度比变得高于6.0时，隔热材料110与辅助构件130相比大幅压缩变形。上述情况下，单电池膨胀收缩时，隔热材料110追随单电池的表面而弹性变形消失，与单电池的密合性降低，形成间隙。因此，单电池间的热阻力增大。使密度比为0.50～6.0的范围内，密度比优选0.55以上、更优选0.60以上，另一方面，优选5.9以下、更优选5.8以下。为了确保隔热材料110的恢复性，辅助构件130的密度优选0.30～2.0g/cm3。
(面积比)
辅助构件130的面积相对于隔热材料110的面积之比(以下，也称为面积比)优选0.020～1.0。面积比为1.0以下时，隔热材料110的面积相对变高，因此，分隔构件1在异常放热时变得容易发挥作为隔热材料的功能。另一方面，面积比成为0.020以上时，可以防止对隔热材料110施加过度的载荷而被压缩，因此，有隔热材料110的恢复性改善的倾向。作为其结果，可以防止在分隔构件1与单电池之间形成间隙的情况，可以抑制热阻力的增大。从以上的观点出发，该面积比优选0.030以上、更优选0.040以上，另一方面，优选0.950以下。需要说明的是，隔热材料110的面积通常为10～200cm2，辅助构件130的面积以成为上述面积比的方式选择。
(辅助构件的膜厚)
用图6和图7，对辅助构件的膜厚进行说明。隔热材料110和辅助构件130的膜厚可以根据规定的限制压力下的隔热材料110和辅助构件130的变形程度而选择。辅助构件130具有不同于隔热材料110的弹性模量，因此，施加了规定的限制压力时的变形程度也不同于隔热材料110。
图6为示例隔热材料比辅助构件不易变形的情况的图。隔热材料110比辅助构件130不易变形的情况下，如图6所示那样，辅助构件130的膜厚可以比隔热材料110的膜厚还厚。对于隔热材料110和辅助构件130，向箭头Y1的朝向，施加来自单电池的压力的情况下，辅助构件130被压缩，隔热材料110与辅助构件130的膜厚成为同等程度。上述情况下，隔热材料110与单电池密合，从而可以有效地进行导热。
图7为示例内包体比辅助构件容易变形的情况的图。隔热材料110比辅助构件130容易变形的情况下，如图7所示那样，辅助构件130的膜厚可以比隔热材料110的膜厚还薄。对于隔热材料110和辅助构件130，向箭头Y2的朝向，施加来自单电池的压力的情况下，内包体110被压缩，隔热材料110与辅助构件130的膜厚成为同等程度。如此，隔热材料110比辅助构件130容易变形的情况下，也与比辅助构件不易变形的情况同样地，与单电池密合，从而可以有效地进行导热。
如上述，隔热材料110和辅助构件130的膜厚可以以隔热材料110和辅助构件130中、容易变形的构件变厚的方式确定。为了抑制隔热材料110与单电池的密合性的降低，辅助构件130的膜厚相对于隔热材料110的膜厚之比优选0.80～2.0。
＜电池组＞
本发明的电池组具备：多个单电池；隔热材料；和，辅助构件，其与该隔热材料相邻地配置、且用于限制该隔热材料所受到的厚度方向上的收缩范围，该辅助构件的密度相对于该隔热材料的密度之比为0.50～6.0。
本发明的电池组中，使用的隔热材料和辅助构件与前述的本发明的分隔构件中说明者同样。即，本发明的电池组中，重要的是，该辅助构件的密度相对于隔热材料的密度之比为0.50～6.0，对于各隔热材料和辅助构件而言，密度的优选范围也同样。
另外，本发明的电池组中，如前述本发明的分隔构件中说明那样，优选使用前述液体、外饰体，该实施方式与本发明的分隔构件中所说明者同样。
本发明的分隔构件和本发明的电池组例如适用于在电动汽车(EV、ElectricVehicle)、混合动力电动汽车(HEV、Hybrid Electric Vehicle)、插电式混合动力电动汽车(PHEV、Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、电动重机、电动自行车、电动辅助自行车、船舶、航空机、电车、不间断电源装置(UPS、Uninterruptible Power Supply)、家庭用蓄电系统、利用了风能/太阳光/潮汐能/地热等能再生的能源的电力系统稳定化用蓄电池系统等中搭载的电池组。但电池组也可以作为向上述EV等以外的设备供给电力的电力源使用。
〔单电池〕
图8为示出构成电池组的单电池的一例的俯视图，图9为图8所示的单电池的主视图，图10为单电池的右侧视图。单电池200形成为具有高度方向(H)、宽度方向(W)、厚度方向(D)的长方体状，在其上表面设有端子210、端子220。单电池200例如是具备能够吸储/释放锂离子的正极和负极、以及电解质的锂离子二次电池。除锂离子二次电池之外，还可以适用锂离子全固体电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等二次电池。
〔电池组〕
图11示出用多个单电池200而形成的电池组100的俯视图，图12为示意性示出从图11所示的电池组100拆下侧板300d的状态的侧视图。图11和图12中，电池组100包含：壳体300；和，收纳于壳体300内的多个单电池200。壳体300具有：底板300e；和，沿着底板300e的外周而立设的侧板300a、300b、300c和300d。图11和图12中，作为一例，示例了5个单电池200，但可以适宜选择单电池的数量。
在壳体300内，多个单电池200沿厚度方向排列，在单电池200之间配置有上述分隔构件1。隔着分隔构件1邻近的(对置的)单电池200的正极端子(例如端子210)与负极端子(例如端子220)通过母线301以电的方式串联地连接，从而电池组100输出规定的电力。如图12所示那样，电池组100中，在壳体300的底板300e的上表面与各单电池200之间配置有分隔构件1A。分隔构件1A具有与分隔构件1同样的构成。
＜分隔构件和电池组的确认方法＞
可以如下确认某个分隔构件或电池组是否属于本发明的分隔构件或本发明的电池组。
1)从成为确认对象的分隔构件或电池组取出隔热材料和辅助构件。
2)使取出的隔热材料和辅助构件干燥。作为干燥方法，例如可以在90℃下真空干燥一昼夜。
3)测定干燥后的隔热材料和辅助构件的密度。作为密度的测定法，例如使用12.5mmΦ的手力冲孔机制作冲裁样品，使用接触型膜厚计(Mitutoyo Corporation制的数显量表)测定膜厚，重量可以用电子天平而测定。
4)算出辅助构件的密度相对于隔热材料的密度之比。
实施例
接着，对本发明的实施例进行说明。
＜实施例1～4和比较例1、2＞
(实施例1)
在作为隔热材料的40mm×50mm的隔热片(厚度1.14mm、密度0.85g/cm3、包含蛭石和玻璃纤维)的左右，排列作为辅助构件的5mm×50mm的乙烯/丙烯橡胶(厚度1.03mm、密度1.24g/cm3)2张，得到50mm×50mm的分隔构件。
(1)密度比
对于上述实施例1的分隔构件，辅助构件的密度相对于隔热材料的密度之比(密度比)将辅助构件的密度(1.2g/cm3)除以隔热材料的密度(0.85g/cm3)，求出为1.4。
(2)面积比
实施例1的分隔构件的辅助构件的面积是以2张乙烯/丙烯橡胶(面积为5mm×50mm＝250mm2)的总面积计求出500mm2，隔热材料的面积是求出40mm×50mm＝2000mm2。因此，对于实施例1的分隔构件，辅助构件的面积相对于隔热材料的面积之比(面积比)为将辅助构件的面积(500mm2)除以隔热材料的面积(2000mm2)，所求出的实施例1的分隔构件的面积比求得为0.25。需要说明的是，辅助构件和隔热材料的面积设为从厚度方向俯视分隔构件时的面积。
(3)变形率
在实施例1的分隔构件上载置金属板(MISUMI Group Inc.制、SUS430制、100mm×150mm×35mm)，用High pressure jack(AS ONE公司制、型号：J-15)，施加1.3t的载荷1分钟(相当于52kgf/cm2)。拆下金属板，放置1分钟后，用接触型膜厚计(Mitutoyo Corporation制的数显量表)测定隔热材料的厚度时，为0.97mm。将分隔构件变形前的隔热材料的厚度设为L1、压缩除压后、放置1分钟后的隔热材料的厚度设为L2，根据以下的式1算出变形率。
{(L1-L2)/L1}×100(式1)
实施例1的分隔构件的变形率如下：L1＝1.14mm、L2＝0.97mm，因此，算出为14.9％。
(实施例2)
将实施例1的分隔构件中的隔热材料变更为26mm×50mm的生物体降解性纤维片(厚度0.93mm、密度0.25g/cm3、包含碱土硅酸盐棉(alkaline earth silicate wool))、辅助构件变更为12mm×50mm的腈橡胶(厚度1.06mm、密度1.4g/cm3)，得到分隔构件。对于实施例2的分隔构件，进行了与实施例1相同的实验。实施例2的分隔构件中，压缩除压后、放置1分钟后的隔热材料的厚度为0.87mm。对于实施例2的分隔构件，利用实施例1中说明的方法求出密度比、面积比和变形率。
(实施例3)
将实施例1的分隔构件中的隔热材料作为75mm×75mm的隔热片(与实施例1中使用者为相同种类)，在中央开设12.5mmΦ的孔。另外，在隔热材料中开设的孔中，放入作为辅助构件的12.5mmΦ的氟橡胶(厚度1.05mm、密度1.8g/cm3)，得到75mm×75mm的分隔构件。与实施例1同样地，在分隔构件上载置金属板，施加2.9t的载荷1分钟(相当于52kgf/cm2)。拆下金属板，放置1分钟后，测定隔热材料的厚度时，为0.94mm。对于实施例3的分隔构件，利用实施例1中说明的方法求出密度比、面积比和变形率。
(实施例4)
使实施例1的分隔构件中的隔热材料为90mm×90mm的无机填充片(厚度1.02mm、密度0.54g/cm3、包含岩棉和氢氧化铝)，在中央开设12.5mmΦ的孔2处。另外，在隔热材料中开设的孔中放入作为辅助构件的12.5mmΦ的硅海绵橡胶(厚度1.00mm、密度0.40g/cm3)，得到90mm×90mm的分隔构件。与实施例1同样地，在分隔构件上载置金属板，施加4.1t的载荷1分钟(相当于52kgf/cm2)。拆下金属板，放置1分钟后，测定隔热材料的厚度时，为0.82mm。对于实施例4的分隔构件，利用实施例1中说明的方法求出密度比、面积比和变形率。
(比较例1)
将实施例1的分隔构件中的隔热材料变更设为24mm×50mm的隔热片(与实施例1中使用者为相同种类)、辅助构件变更为13mm×50mm的硅海绵橡胶，得到分隔构件。对于比较例1的分隔构件，进行了与实施例1相同的实验。比较例1的分隔构件中，压缩除压后、放置1分钟后的隔热材料的厚度为0.74mm。对于比较例1的分隔构件，利用实施例1中说明的方法求出密度比、面积比和变形率。
(比较例2)
将实施例1的分隔构件中的隔热材料变更为40mm×50mm的生物体降解性纤维片(厚度1.06mm、密度0.21g/cm3、包含碱土硅酸盐棉)、辅助构件变更为5mm×50mm的软质氯丁橡胶(厚度1.07mm、密度1.3g/cm3)，得到分隔构件。对于比较例2的分隔构件，进行了与实施例1相同的实验。比较例2的分隔构件中，压缩除压后、放置1分钟后的隔热材料的厚度为0.65mm。对于比较例2的分隔构件，利用实施例1中说明的方法求出密度比、面积比和变形率。
将实施例1～4、比较例1、2的密度比(辅助构件的密度相对于隔热材料的密度之比)、面积比(辅助构件的面积相对于隔热材料的面积之比)、和变形率示于以下的表1。
[表1]
实施例1～4中，分隔构件的变形率成为20％以下。上述情况下，各实施例的分隔构件与单电池的密合性的降低被抑制。
比较例1中，分隔构件的密度比低于0.50，辅助构件比隔热材料大幅压缩变形。对隔热材料施加过度的载荷而被压缩，因此，变形率上升至35.1％。因此，比较例1的分隔构件在压缩除压后与单电池的密合性降低。
比较例2中，分隔构件的密度比高于6.0，隔热材料比辅助构件大幅压缩变形，压缩除压后的变形率为38.7％。因此，对于比较例2的分隔构件，在压缩除压后隔热材料追随单电池的表面而不发生弹性变形，与单电池的密合性降低。
＜实施例5～8和比较例4、5＞
(实施例5)
在作为隔热材料的40mm×50mm的隔热片(与实施例1中使用者为相同种类)的左右，排列作为辅助构件的5mm×50mm的乙烯/丙烯橡胶2张，将作为液体的水1cm3配置于作为外饰体的铝层压薄膜(作为树脂层，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(外侧)、聚乙烯(内侧)；厚度0.15cm)内，使用真空脱气密封器(Fuji Impulse Co.Ltd.制、型号FCB-200)进行封固(密闭)，从而得到高度90mm、宽度90mm、厚度1.40mm的分隔构件。实施例5的分隔构件1中，压缩除压后、放置1分钟后的分隔构件的厚度为1.17mm。对于实施例5的分隔构件，利用实施例1中说明的方法求出密度比、面积比和变形率。
(实施例6)
将实施例5的分隔构件中的隔热材料变更为26mm×50mm的生物体降解性纤维片(与实施例2中使用者为相同种类)、辅助构件变更为12mm×50mm的腈橡胶、作为液体的水变更为0.5cm3，从而得到高度90mm、宽度90mm、厚度1.17mm的分隔构件。对于实施例6的分隔构件，进行了与实施例1相同的实验。实施例6的分隔构件中，压缩除压后、放置1分钟后的分隔构件的厚度为0.957mm。对于实施例6的分隔构件，利用实施例1中说明的方法求出密度比、面积比和变形率。
(实施例7)
将实施例5的分隔构件中的隔热材料为75mm×75mm的隔热片(与实施例1中使用者为相同种类)，在中央开设12.5mmΦ的孔。另外，在隔热材料中开设的孔中放入作为辅助构件的12.5mmΦ的氟橡胶，作为液体的水变更为3cm3，得到高度115mm、宽度115mm、厚度1.36mm的分隔构件。与实施例1同样地，在分隔构件上载置金属板，施加2.9t的载荷1分钟(相当于52kgf/cm2)。拆下金属板，放置1分钟后，测定分隔构件的厚度时，为1.13mm。对于实施例7的分隔构件，利用实施例1中说明的方法求出密度比、面积比和变形率。
(实施例8)
将实施例5的分隔构件中的隔热材料为90mm×90mm的无机填充片(与实施例4中使用者为相同种类)，在中央开设12.5mmΦ的孔2处。另外，在隔热材料中开设的孔中，放入作为辅助构件的12.5mmΦ的硅海绵橡胶，作为液体的水变更为4cm3，得到高度130mm、宽度130mm、厚度1.20mm的分隔构件。与实施例1同样地，在分隔构件上载置金属板，施加4.1t的载荷1分钟(相当于52kgf/cm2)。拆下金属板，放置1分钟后，测定分隔构件的厚度时，为1.03mm。对于实施例8的分隔构件，利用实施例1中说明的方法求出密度比、面积比和变形率。
(比较例3)
将实施例5的分隔构件中的隔热材料变更为24mm×50mm的隔热片(与实施例1中使用者为相同种类)、辅助构件变更为13mm×50mm的硅海绵橡胶，作为液体的水变更为0.5cm3，得到高度90mm、宽度90mm、厚度1.41mm的分隔构件。对于比较例3的分隔构件，进行了与实施例1相同的实验。比较例3的分隔构件中，压缩除压后、放置1分钟后的分隔构件的厚度为1.13mm。对于比较例3的分隔构件，利用实施例1中说明的方法求出密度比、面积比和变形率。
(比较例4)
将实施例5的分隔构件中的隔热材料变更为40mm×50mm的生物体降解性纤维片(与实施例2中使用者为相同种类)、辅助构件变更为5mm×50mm的氟橡胶、作为液体的水变更为1cm3，得到高度90mm、宽度90mm、厚度1.17mm的分隔构件。对于比较例4的分隔构件，进行了与实施例1相同的实验。比较例4的分隔构件中，压缩除压后、放置1分钟后的分隔构件的厚度为0.902mm。对于比较例4的分隔构件，利用实施例1中说明的方法求出密度比、面积比和变形率。
[表2]
实施例5～8中，分隔构件的变形率变得低于20％。上述情况下，各实施例的分隔构件与单电池的密合性的降低被抑制。
比较例3中，分隔构件的密度比低于0.50，辅助构件比隔热材料大幅压缩变形。对隔热材料施加过度的载荷而被压缩，因此，变形率上升至20.3％。因此，比较例3的分隔构件在压缩除压后、与单电池的密合性降低。
比较例4中，分隔构件的密度比高于6.0，隔热材料比辅助构件大幅压缩变形，压缩除压后的变形率为22.6％。因此，对于比较例2的分隔构件，在压缩除压后隔热材料追随单电池的表面而不发生弹性变形，与单电池的密合性降低。
如以上说明那样，对于分隔构件，辅助构件的密度相对于隔热材料的密度之比为0.50～6.0的情况下，在外压变化的环境下，也可以将变形率抑制为适合的范围。由此，分隔构件可以抑制由于与单电池的密合性的降低所产生的导热性的降低。上述实施方式中说明的构成可以在不脱离发明的目的的范围内适宜组合。
附图标记说明
1 分隔构件
100 电池组
110 隔热材料
120 外饰体
130 辅助构件
200 单电池
300 壳体

Claims (19)

1.一种分隔构件，其具有厚度方向和与该厚度方向正交的面方向，且用于在该厚度方向上分隔单电池间、或分隔单电池与除单电池以外的构件，
所述分隔构件包含：
隔热材料；和，
辅助构件，其在该面方向上与该隔热材料相邻地配置、且用于限制该厚度方向上的该隔热材料的收缩范围，
该辅助构件的密度相对于该隔热材料的密度之比为0.50～6.0，
从所述厚度方向俯视所述隔热材料和所述辅助构件的情况下，所述辅助构件的面积相对于所述隔热材料的面积之比为0.020～1.0，
所述隔热材料的密度为0.23～1.1g/cm3，
所述辅助构件的密度为0.30～2.0g/cm3，
所述辅助构件的弹性模量与所述隔热材料的弹性模量不同。
2.根据权利要求1所述的分隔构件，其中，从所述厚度方向俯视所述隔热材料和所述辅助构件的情况下，所述隔热材料的形状为长方形，且所述辅助构件配置于沿着所述长方形的对置的2边的位置、沿着所述长方形的3边的位置、沿着所述长方形的4边的位置、和所述长方形的4角的位置中的任意位置。
3.根据权利要求1或2所述的分隔构件，其中，所述隔热材料由包含能保持液体的多孔体的材料形成。
4.根据权利要求1或2所述的分隔构件，其中，所述分隔构件还包含液体。
5.根据权利要求3所述的分隔构件，其中，所述多孔体包含纤维质和颗粒中的至少一者。
6.根据权利要求3所述的分隔构件，其中，所述多孔体包含无机材料。
7.根据权利要求1或2所述的分隔构件，其中，具有用于收纳所述隔热材料和所述辅助构件的外饰体。
8.根据权利要求1或2所述的分隔构件，其中，所述辅助构件是压缩变形材料。
9.根据权利要求7所述的分隔构件，其中，所述外饰体为金属箔与树脂的层压体。
10.根据权利要求9所述的分隔构件，其中，所述金属箔为选自铝箔、铜箔、锡箔、镍箔、不锈钢箔、铅箔、锡铅合金箔、青铜箔、银箔、铱箔和磷青铜箔中的至少一者。
11.根据权利要求9或10所述的分隔构件，其中，所述树脂为热塑性树脂。
12.一种电池组，其具备：多个单电池；隔热材料；和，辅助构件，其与该隔热材料相邻地配置、且用于限制该隔热材料的厚度方向上的该隔热材料的收缩范围，
该辅助构件的密度相对于该隔热材料的密度之比为0.50～6.0，
从厚度方向俯视所述隔热材料和所述辅助构件的情况下，所述辅助构件的面积相对于所述隔热材料的面积之比为0.020～1.0，
所述隔热材料的密度为0.23～1.1g/cm3，
所述辅助构件的密度为0.30～2.0g/cm3，
所述辅助构件的弹性模量与所述隔热材料的弹性模量不同。
13.根据权利要求12所述的电池组，其中，从所述厚度方向俯视所述隔热材料和所述辅助构件的情况下，所述隔热材料的形状为长方形，且所述辅助构件配置于沿着所述长方形的对置的2边的位置、沿着所述长方形的3边的位置、沿着所述长方形的4边的位置、和所述长方形的4角的位置中的任意位置。
14.根据权利要求12或13所述的电池组，其中，所述隔热材料由包含能保持液体的多孔体的材料形成。
15.根据权利要求14所述的电池组，其中，所述多孔体包含纤维质和颗粒中的至少一者。
16.根据权利要求12或13所述的电池组，其中，具有用于收纳所述隔热材料和所述辅助构件的外饰体。
17.根据权利要求16所述的电池组，其中，所述外饰体为金属箔与树脂的层压体。
18.根据权利要求17所述的电池组，其中，所述金属箔为选自铝箔、铜箔、锡箔、镍箔、不锈钢箔、铅箔、锡铅合金箔、青铜箔、银箔、铱箔和磷青铜箔中的至少1者。
19.根据权利要求17或18所述的电池组，其中，所述树脂为热塑性树脂。
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